Состав соляной ванны для высокотемпературного нагрева под закалку изделий Советский патент 1987 года по МПК C21D1/46 

Изобретение относится к металлургии железа, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих и высоколегированных инструментальных марок сталей в соляных ваннах, и может быть использовано в инструментальньпс производствах различных отраслей промышленности для нагрева под закалку режущего инструмента.

Цель изобретения - повышение качества изделия путем уменьшения обез углероживающей активности ванны во времени.

Сущность изобретения заключается в том, что наличие в расплаве солей фтористого кальция и силикокаль- ция способствует протеканию обменной химической реакции между ними

по схеме 2 CaF + SiSi5 4+ 2Са.

При этом в расплаве образуется металлический кальций и фторид кремния. Кальций, обладая большим срод-. ством к кислороду, связывает его в прочное соединение типа СаО и этим резко снижает величину обезуглерожен- ного слоя, в металле. При этом дополнительно повышается активность кальция, содержащегося в силикокальции, за счет уменьщения содержания крем- ния в этом раскислителе, расходуемом на протекание обменной реакции, Фто;- ристьй кремний при температуре термообработки находится в газообразном состоянии и удаляется из ванны, барботируя -расплав, что таюке способствует более полному протеканию химической реакции.

Количество фтористого кальция и силикокальция выбрано таким, чтобы обеспечить наиболее полную защиту металла от обезуглероживания при оптимальных физико-химических свойствах расплава,

При содержании фтористого кальция менее 2% и силикокальция менее.О,5% не .обеспечивается наиболее полная защита от обезуглероживания. При увеличении содержания этих компонентов соответственно более 20 и 5,0% ухудшаются физико-химические свойства расплава, повышаются его вязкость и температура плавления, расплав становится гетерогенным. В связи с этим протекание реакции обмена зат154842

рудняется, величина обезуглерожен- ного слоя возрастает.

В предлагаемом составе ванны кремний, находясь в силикокальции, вос- 5 станавливает кальций из второго компонента состава ванны - фтористого кальция, который раскисляет ванну, связьтая кислород. Это способствует уменьшению взаимодействия свободно- го кислорода с углеродом поверхностного слоя обрабатываемой детали,чем обеспечивается снижение обезуглероживания изделия4

Проверку обезуглероживающей спо- собности соляной ванны проводят в расплавах составов, приведенных в табл.1.

Таблица 1

25

0,4 97,6

0,5

20

22

97,3 90 75 72

ВаС 95,4;

MgF 4; SiO 0,6

Испытания проводят в электродной ванне типа СВС 60/13, Контроль и регулирование температуры осущестляют с помощ1ью автоматическото потенциометра типа КСП-3 в комплекте с телесйопом Тера-50 с градуировкой РК-18,

Обезуглероживающую способность вариантов расплава соляной ванны

по табл,1 оценивают по изменению соержания углерода в ленте из стали 1ЗХ толщиной 0,1 мм размером 20 х 100 мм после вьщержки в ванне в течение 60 с, Результаты измерений по

казаны в табл. 2.

Из табл12 следует, что при содержании в ванне CaF, в пределах 2-20% и SiCa в пределах 0,5-5,0% (составы 2-4) она сохраняет работоспособность до 40ч без дополнительного раскисления, при этом содержание углерода в ленте не снижается ниже 1,24%, В расплавах ванны составов 1 и 5, в которьпс содержание CaFg и SiCa соответственно меньше 2 и 0,5% и больше 20 и 5%, а также в известном расплаве состава 6. у ванны быстро теряется работоспособность и с течением времени возрастает обезуглероживание контрольной ленты.

Спиральное сверло

ф 13 мм, обрабатываютсталь 50 л, НВ 207-228

Таблица2

Порле проверки обезуглероживающей активности ванны проводят термо2-5 обработку режущего инструмента из стали Р6М5 в тех же составах ванны (табл.1). Цикл термообработки проводят в соответствии с действующими технологическими инструкциями.Инст 0 .румент после обработки проверяют :на работоспособность в произведенных условиях при существую- ;щих режимах резания.

35 Результаты испытаний представлены в табл.3.

Та б лица 3

Из табл.З следует, что инструмент, Q обработанный в расплавах предлагаемого состава соляной ванны (2 - 4), в среднем на 10% имеет более высокую работоспособность в сравнении с обработанными расплавами известного сое- 25 тава ванны и составами 1 и 5с запредельным содержанием компонен- тов .

Предлагаемый состав соляной ванны для нагрева изделий под закалку из быстрорежущих инструментальных сталей снижает обезуглероживание изделий и обезуглероживающую активность ванны во времени ...

В результате стойкость режущего инструмента повышается в среднем на 10%.

Редактор Н.Егорова

Составитель К.Кулемин Техред А.Кравчук

Заказ 2317/26 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Продолжение табл.З

Формула изобретения

Состав соляной ванны для высокотемпературного нагрева под закалку изделий, преимущественно из быстрорежущих и высоколегированных сталей, содержащий хлористый барий и раскис- лители, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем уменьшения обезуглеро- живающе.й активности ванны во времени, в качестве раскислителя он содержит фтористый кальций и силико- кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Фтористый

кальций2-20

Силикокальций

0,5-5,0

Хлористый барий

Остальное

Корректор Л.Патай

Изобретение относится к области металлургии железа, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих и высоколегированных инструментальных марок сталей в соляных ваннах, и может быть использовано в инструментальных производствах- различных отраслей промышленности для нагрева под закалку режущего инструмента. Цель изобретения - гговы- шение качества изделия путем уменьшения обезуглероживанщей активности ванны во времени. Предлагается состав ванны, состоящий из хлористого бария и раскислителей - фтористый кальций и силикокальций - при следующем соотношении ингредиентов: фтористый кальций 2 - 20 %, силикокальций 0,5 - 5,0 %, хлористый кальций остальное. Количество фтористого кальция и силикокальция выбрано таким, чтобы обеспечить наиболее полную защиту металла от обезуглероживания при оптимальных физико-химических свойствах расплава. 3 тaбЛJ i (Л С 00 Сл 4 00 N